
Hledali dávné klima, našli současnost. Co lze vyčíst z tenké vrstvy vápence
22. 10. 2026
Jeskynní krápníky, tzv. speleotémy, vědci běžně využívají jako jakési přírodní archivy klimatu. Z jejich vrstev lze vyčíst informace o době jejich vzniku. Předpokládali tedy, že podobné informace budou ukryty i v tzv. bradavičnatých sintrech. Výzkum však ukázal, že tyto útvary jsou velmi mladé a významnou roli v jejich vzniku hraje množství a intenzita srážek. Nenesou informaci o tom, jaké klima panovalo před desítkami tisíc let. Mohou však vědcům pomoci pochopit, jak prostředí reaguje na klimatické změny v posledních desetiletích. Na výzkumu se podíleli vědci z ČR i zahraničí, kteří jsou zapojeni do projektu RES-HUM.
Na první pohled připomínají drobné krápníky. Vznikají v puklinách a spárách vápenců, v malých dutinách nebo na spodních stranách vápencových valounů. Uvnitř mají jemnou vrstevnatou strukturu, která může připomínat letokruhy stromu. Právě tato podobnost vedla vědce Václava Suchého, Kateřinu Pachnerovou Brabcovou a Ivo Světlíka z Ústavu jaderné fyziky Akademie věd ČR k otázce, zda by vápnité krusty nemohly uchovávat informace o klimatu v dávné minulosti. „Náš předpoklad vycházel z práce českého geologa a kvartérního badatele Vojena Ložka z roku 1963, který tyto útvary označil jako tzv. bradavičnaté sintry. Vzhledem k jejich vzhledu se nabízelo srovnání s jeskynními krápníky. Ty jsou dnes důležitým zdrojem informací o vývoji klimatu v minulosti, protože jejich vrstvy zachycují změny podmínek, za nichž vznikaly,“ uvedl Václav Suchý z Ústavu jaderné fyziky Akademie věd ČR.
Čtyřletý výzkum sedmičlenného mezinárodního týmu odborníků však původní představu vyvrátil. „Bradavčité sintry nejsou pozůstatkem dávných klimatických období. Jde o velmi mladé útvary, jejichž stáří nepřesahuje několik desítek let. Navíc jsou poměrně nestabilní. Krátce po vzniku začínají být narušovány biologickými procesy a erozí a postupně zanikají,” doplnil Suchý.
První popis v jeskyních mírného klimatického pásma
Jejich vnitřní vrstvení podle vědců souvisí s podmínkami prostředí, zejména s intenzitou srážek. Krusty sice nejsou vhodným nástrojem pro rekonstrukci klimatu před tisíci lety, mohou ale poskytovat informace o krátkodobých změnách prostředí v současnosti.
Výzkum přinesl ještě jedno důležité zjištění: zkoumané krusty nelze jednoduše zařadit mezi běžné vápencové sedimenty ani mezi klasické jeskynní krápníky. „Jsou jakýmsi hybridem mezi povrchovými sladkovodními vápenci a jeskynními speleotémami. Na jejich tvorbě se nepodílí pouze chemické srážení uhličitanu vápenatého (kalcitu), důležitou roli přitom hrají i živé organismy. Řasy, mechy, houby a mikroorganismy pomáhají zachycovat a stabilizovat drobné částice. Ty do puklin přináší voda. Na jejich povrchu se následně ukládá uhličitan vápenatý,” vysvětlil Suchý s tím, že vznik krust je výsledkem spolupráce několika procesů – vody, horniny, chemických reakcí a živých organismů. „Je zajímavé, že jsme našli útvary propojující dva na první pohled velmi odlišné světy. Část jejich vlastností připomíná tzv. pramenné vápence vznikající v prostředí povrchových krasových vod, část zase klasické jeskynní krápníky. Navíc je jejich vznik ovlivněn biologickou aktivitou,“ doplňují autoři studie.
Podobné biologicky ovlivněné krápníkovité útvary byly v minulosti popsány například z některých tropických a subtropických jeskyní. V jeskyních mírného klimatického pásma však dosud nebyly obdobné hybridní krusty podrobně popsány.
Voda a změna hydrologických podmínek
Význam objevu nespočívá pouze v popisu nového typu vápnitého útvaru. Studie ukazuje, jak citlivě mohou přírodní systémy reagovat na změny podmínek. Klíčovou roli zde sehrává voda a změna hydrologických podmínek se může promítnout do celého systému. To je zajímavé i v době současné klimatické změny, kdy se nemění jen teplota, ale i charakter srážek – jejich intenzita, sezónní rozložení nebo délka období mezi jednotlivými srážkovými událostmi.
„Jednotlivá vápnitá krusta je velmi nestabilní a krátkověká. Může vzniknout, měnit se a zase zaniknout. Studium pomocí elektronového mikroskopu ukázalo, že zatímco se krusty srážejí, již jsou souběžně rozhlodávány a erodovány mechanickými vlivy i biologickou aktivitou (metabolizmem) některých mikroorganizmů na jejich povrchu. Oba tyto v podstatě protikladné procesy – tedy krystalizace novotvořeného karbonátu a jeho rozklad, působí v dynamické rovnováze a záleží na konkrétních místních podmínkách, který děj převládne. Resilience proto nemusí nutně znamenat, že každá jednotlivá součást systému přežije změnu. Důležitější může být schopnost celého systému reagovat, přizpůsobit se a pokračovat ve svých základních procesech. „Lze pozorovat, že za vhodných podmínek se proces vzniku a zániku těchto krust může dokonce cyklicky opakovat,” uvedl Václav Suchý.
Drobné krusty z Českého krasu tak nabízejí překvapivě názorný příklad toho, že stabilita a odolnost nejsou totéž. Systém může být proměnlivý, jeho jednotlivé části mohou zanikat, a přesto může celý proces pokračovat.
Výzkum badatelé vedli v Českém krasu – v oblasti tvořené převážně prvohorními usazeninami (vápenci, břidlicemi) silurského a devonského stáří s četnými krasovými jevy včetně jeskyní patřících k největším v Čechách. Na mnoha místech jsou právě zde popsané typy vápnitých krust dobře pozorovatelné, v řadě přirozených i umělých výchozů, včetně lomů. Při výzkumu vědci použili komplex navzájem provázaných analytických metod – optickou, CL a elektronovou mikroskopii, radiouhlíkové datování i rentgenovou difrakční analýzu (XRD).
Vědci z České republiky i zahraničí
Na vzniku studie Bridging the gap: Anatomy of recently growing calcareous crusts in the Bohemian Karst se podíleli specialisté z Ústavu jaderné fyziky Akademie věd ČR, Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy, Institutu struktury a mechaniky hornin Akademie věd ČR a čínských vědců z China University of Petroleum v Pekingu. Publikována byla na webu Harward University, na ScienceDirect.com i v databázi Mindat.org.
Odkaz na plné znění textu: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0037073825000168
Výzkumný tým tvořilo sedm specialistů. Zhruba polovinu doby ze čtyřletého výzkumu zabralo vlastní analytické zpracování odebraných vzorků. Některá terénní pozorování, z nichž badatelé při práci vycházeli, byla starší a sahala do poloviny 80. let 20. století. V současnosti se vědci zabývají řadou spojitých otázek, které výzkum vápnitých krust provází, například aplikací absolutního radiouhíkového datování různých organických materiálů ve vztahu ke geologické historii Českého krasu obecně.
O projektu
Projekt RES-HUM je zaměřený na objasnění základních principů resilience lidské společnosti v historické perspektivě s využitím dlouhých časových řad a na přenos získaných poznatků do společenské praxe. Podílí se na něm odborníci z archeologie, dějin umění, antropologie, genetiky, geologie, klimatologie, botaniky, geofyziky či jaderné fyziky. RES-HUM je jediným projektem špičkového výzkumu z oblasti humanitních věd a umění podpořeným v rámci výzvy Špičkový výzkum financované z Operačního programu Jan Amos Komenský. Odborným manažerem projektu je Jiří Macháček, profesor archeologie a vedoucí Ústavu archeologie a muzeologie na Filozofické fakultě Masarykovy univerzity v Brně.
Kontakt:
Václav Suchý
Ústav jaderné fyziky AV ČR
sediment1@seznam.cz
Přečtěte si také
- Pohled do industriální Ostravy 60. let: výstava Viktora Koláře Obležené město
- Jak zkrotit náhodný pohyb uvnitř molekuly? Vědci to umí světlem
- Na La Palmě dokončili nejcitlivější teleskopy svého druhu
- Moč a krev mohou pomoci odhalit život ohrožující mykotickou infekci
- Většina lidí invazní druhy nezná a jejich regulaci příliš nepodporuje
- Akademické půlhodinky: Otravy psů na Lipně, domácí násilí i umění v krajině
- Evropský sluneční dalekohled získal status ESFRI Landmark
- Program Týdne Akademie věd ČR je zveřejněný. Nabídne více než 300 akcí po ČR
- Genetické mapy ukazují, odkud mají pocházet semena pro obnovu českých luk
- Na kolik partnerů spoléhají rostliny a opylovači? Rozhoduje především klima
Biologicko-ekologické vědy
Vědecká pracoviště
- Biologické centrum AV ČR
Botanický ústav AV ČR
Ústav výzkumu globální změny AV ČR
Ústav biologie obratlovců AV ČR
Výzkum v této oblasti je zaměřen na studium vztahů jak mezi organismy a prostředím, tak i mezi jednotlivými organismy; výsledky jsou využitelné v péči o životní prostředí. Studium zahrnuje terestrické, půdní a vodní ekosystémy a systémy parazit-hostitel. Výzkum je prováděn většinou na území ČR a přispívá tak k jejímu bio-ekologickému mapování. Dlouhodobá pozorování ve vybraných lokalitách se soustřeďují na typické ekosystémy studované z hlediska geobotaniky, hydrobiologie, entomologie, půdní biologie, chemie a mikrobiologie a na problematiku eutrofizace vybraných přehrad a jezer. V oblasti botaniky je studována taxonomie vyšších a nižších rostlin, zvláště řas, s využitím v oblasti ochrany přírody. Studium molekulární a buněčné biologie, genetiky, fyziologie a patogenů rostlin a hmyzu je předpokladem pro rozvoj rostlinných biotechnologií v zemědělství a využití hmyzu jako modelu pro obecně biologický výzkum. Botanický ústav též pečuje o Průhonický park, který je významnou součástí českého přírodního a kulturního dědictví. Sekce zahrnuje 4 vědecké ústavy s přibližně 1030 zaměstnanci, z nichž je asi 380 vědeckých pracovníků s vysokoškolským vzděláním.





